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申请/专利权人：华中科技大学

摘要：本发明属于UR机器人相关技术领域，并公开了一种考虑关节摩擦与电机惯量的UR机器人动力学参数辨识方法。该方法包括下列步骤：S1建立UR机器人连杆坐标系并获取其物理参数；S2构建UR机器人包含关节摩擦和关节电机转子惯量的动力学模型，同时确定所需求解的标准动力学参数；S3赋予UR机器人初始激励轨迹，对该初始激励轨迹进行优化，UR机器人按照最优激励轨迹运行，记录运行过程中的UR机器人关节运行数据；S4利用步骤S3中获得的关节运行数据计算UR机器人的标准动力学参数，以此实现动力学参数的辨识。通过本发明，提高UR机器人的动力学模型精度。

主权项：1.一种考虑关节摩擦与电机惯量的UR机器人动力学参数辨识方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：S1对于待辨识的UR机器人，建立该UR机器人连杆坐标系并获取其对应的物理参数；S2对所述UR机器人关节摩擦力与关节电机转子惯量建模，以此构建该UR机器人包含关节摩擦和关节电机转子惯量的动力学模型，同时确定该动力学模型中所需求解的标准动力学参数；S3赋予所述UR机器人初始激励轨迹，对该初始激励轨迹进行优化获得连续平滑的最优激励轨迹，所述UR机器人按照该最优激励轨迹运行，并记录运行过程中该UR机器人的关节运行数据；S4利用步骤S3中获得的关节运行数据计算所述UR机器人的标准动力学参数，以此实现该UR机器人动力学参数的辨识；所述利用步骤S3中获得的运行数据计算所述UR机器人的标准动力学参数按照下列方式进行：S41对步骤S2中的所述动力学模型进行分解获得该动力学模型关于最小回归矩阵与最小惯性参数集的表达式，如下： 其中，为UR机器人最小回归矩阵，取值与UR机器人关节角度q，角速度角加速度有关,pmin为UR机器人的最小惯性参数集矩阵，为标准动力学参数矩阵p的线性组合值；S42利用所述关节运行数据中的关节角度q，角速度求解其中，所述关节角加速度按照下列表达式进行计算： 其中，为第j时刻的UR机器人各关节角加速度矩阵；为第j+1时刻的UR机器人各关节角速度矩阵；为第j-1时刻的UR机器人各关节角速度矩阵；Δt为激励轨迹采样点时间间隔；S43利用所述关节运行数据中的关节电流按照下列表达式求解获得机器人关节力矩τ：τ＝[τ1，…，τ6]Tτi＝ki·rg，i·I其中，τi为关节i力矩，ki为关节i电机转矩常数，rg，i为关节i齿轮减速比，I为关节i测量电流值；S44利用步骤S42和S43中求解获得的关节力矩τ和根据步骤S41中的表达式计算获得pmin，pmin＝ΨQT·∑-1·ΨQ-1·ΨQT·∑-1·τQ其中，为Q组实验数据组成的观测矩阵；∑＝diag[s2Δτ1，…，s2ΔτQ]，为UR机器人关节力矩测量噪声方差组成的对角矩阵，s2·表示方差；τQ＝[τ1，…，τM]T，为基于ROS采样的UR机器人关节力矩矩阵；S45根据最小惯性参数集pmin与标准动力学参数关系，由最小惯性参数集pmin反向映射求解获得UR机器人整体标准动力学参数p。

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权利要求：

百度查询： 华中科技大学 考虑关节摩擦与电机惯量的UR机器人动力学参数辨识方法